Радій-224

Радій-224 (символ: ²²⁴Ra), також відомий як Торій X (ThX) — природний ізотоп радію з періодом напіврозпаду 3,66(4) доби. 91,4% випромінювання, яке він випускає, становить альфа-випромінювання. Це прямий продукт розпаду торію, що було доведено в 1900 році вченим Ернестом Резерфордом.

Утворення і розпад

Радій-224 утворюється при розпаді торію-228:

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{8}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{0}}\mathrm{T}\mathrm{h}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e}.$

Крім того, радій-224 утворюється при бета-розпаді Шаблон:Li (період напіврозпаду 3,33(10) хв, енергія розпаду 2 830(50) кеВ) і при бета-плюс-розпаді актинію-224 (період напіврозпаду 2,78(17) год, енергія розпаду 1 408(4) кеВ):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{7}}\mathrm{F}\mathrm{r}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}+e^{-}+{\overline{\nu }}_e;$

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}+e^{+}+{\nu }_e;$

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}+e^{-}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}+{\nu }_e.$

Радій-224 зазнає α-розпаду, в результаті розпаду утворюється нуклід ²²⁰Rn, також відомий як радіоактивний газ торон (енергія, що виділяється 5 788,85(15) кеВ):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{6}}\mathrm{R}\mathrm{n}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e}.$

З вкрай низькою ймовірністю (4,0(12) Шаблон:E %) радій-224 зазнає кластерного розпаду з утворенням нукліду ¹⁴C:

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{1}\mathrm{0}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{2}}\mathrm{P}\mathrm{b}+{}^{\mathrm{1}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{6}}\mathrm{C}.$

Фізичні властивості

Це природний ізотоп радію з атомною масою 224. В результаті розпаду він випускає випромінювання, що складається з альфа-променів (91,4%), бета-променів (4,1%) і гамма-променів (4,5%).

Історія

Елемент торій був відкритий у 1829 році Якобом Берцеліусом . Наприкінці 19 століття Марія Кюрі довела його радіоактивні властивості. У 1900 році Ернест Резерфорд продемонстрував, що радій-224 (тоді він називався торієм Х) є продуктом прямого розпаду торію з коротким періодом напіврозпаду.

В медицині

Між 1913 і 1916 роками німецький дерматолог Джозеф Ядассон запропонував можливе використання нового ізотопу в лікуванні шкірних захворювань. Його також вводили людям, які страждають на анемію. Після початку Другої світової війни використання торію X було широко поширене серед лікарів у Європі та, меншою мірою, у Сполучених Штатах. До середини 20 століття радій-224 вважався безпечним терапевтичним засобом . Його використовували, серед іншого, для лікування псоріазу та Шаблон:Li . Між 1930 і 1950 роками розчин торію X був популярним засобом для видалення Шаблон:Li.

У Німеччині з 1944 по 1964 рік Торій X вводили або наносили на шкіру пацієнтів, які страждали на туберкульоз кісток і хворобу Бехтерева. Продукт був доступний під торговою назвою Peteosthor. У 1948 році педіатр Гайнц Шпісс, провівши дослідження, помітив, що препарат Peteosthor може бути шкідливий для здоров'я. У 1950-х роках Шпіссу вдалося припинити використання препарату в лікуванні дітей. Передбачається, що терапія радієм-224 призводить до захворюваності на Шаблон:Li. Тому від цього засобу почали відмовлятися, а наприкінці 1960-х рр. він був виключений з медицини Пізніше, після обстеження 800 осіб, які отримували лікування радієм-224, було показано, що у понад 50 із них контакт із ізотопом викликав розвиток раку кісток.

Торій X також використовувався у виробництві косметики та товарів повсякденного попиту, зокрема: німецька радіоактивна зубна паста Шаблон:Li.